吸水膨胀橡胶特性及其生产技术

据此估算，年经济效益为１０００ｘ０．７－－７００万
元，年投资利润率为７００／１００＝７００％。
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２００６年橡胶新技术交流暨信息发布会
需新型防水密封材料。有人估计这种功能材料的 需求量至少为３万ｔ／ａ，因此将通用橡胶用以制造 ＷＳＲ，不仅可为建设提供急需的新材料，社会效 益明显，而且可大幅度提高通用橡胶的附加值，经 济效益显著（丁苯胶基ＷＳＲ的成本价约１．８万 元／ｔ，市售价估计为２．５万元／ｔｌ顺丁胶基的 ＷＳＲ成本价约为１．６万元／ｔ，市售价估计为２．４ 万元／ｔ）。
３生产技术内容和产品性能指标
３．１产品及其性能指标 本生产技术是以吸水组分与橡胶共混法，生
产下述三类ＷＳＲ。 １）丁苯橡胶基ＷＳＲ （１）吸水树脂Ａ／丁苯橡胶共混型ＷＳＲ的性
能指标： 拉伸强度，ＭＰａ＞８．０；伸长率，％≥４００；吸水
膨胀率，％２０～５０，５０～１００，１００～１５０；硬度６０ ～７０；
由于这种材料是非极性橡胶与极性亲水组分 的结合体，因而它和非极性表面（如沥青、塑料、橡 胶）和极性表面（如水泥砂桨、钢筋水泥）均有良好 的浸润密合特性，同时材料又可反复吸水膨胀，保 水性能稳定，独具弹性和吸水膨胀双重功能，可长 期耐久密封，因而广泛用于隧道、地铁、涵洞、建 筑、地下室、泳池、地下工程、海上采油等工程设施 的防水止漏密封，同时也是汽车、集装箱、精密仪 器、药品、食品的防水、防潮包装等的理想密封材 料。
（２）吸水组分Ｂ／丁苯橡胶共混型ＷＳＲ的性 能指标：
拉伸强度，ＭＰａ：＞８．０；伸长率，％≥４００；吸水 膨胀率，％５０～１００，１００～１５０，１５０～２００；硬度 ６０～７０；
２）顺丁橡胶基ＷＳＲ，其性能指标是： 拉伸强度，ＭＰａ＞６．０；伸长率，％≥５００；吸水 膨胀率，％５０～１００，＞１００（可调）；硬度６０－－－７０； ３）聚氨酯基（ＰＵ）／橡胶共混型ＷＳＲ，其性能 指标是； 拉伸强度，ＭＰａ＞５．０；伸长率，％≥５００；吸水
挤压机（单、双螺杆）
１台；
连续硫化设备（或硫化罐） １套；
橡胶拉力机
１台；
吸水膨胀测试设备 １套；
４．２设备投资和生产厂房面积（按１０００ｔ／ａ计）
主要设备投资（不包括水、电、汽公用工程和
厂房）７０～１００万元，生产厂房约５００ｍ２（不包括
原料和产品仓库和简单的化学试验室）。
４．３经济效益估算
上述三类ＷＳＲ生产所需原料和设备国内均
膨胀率，％５０～１００，＞１００（可调）；硬度５０－－－７５； ４）ＷＳＲ生产基本无三废污染环境
３．２技术内容 生产技术内容包括：提供制造配方、操作工
艺、生产设备和测试仪器清单，培训生产人员，协 助开车，直至取得合格产品。
４主要设备和效益估算
４．１主要设备（按１０００ｔ／ａ计）
开放式炼胶机（１８～２４寸） ２台；
定性差（吸水组分会被水溶出），成本高，试用
ＰＵ／橡胶共混型ＷＳＲ的性能指标见表１。
表１ ＰＶ／橡胶共混型ＷＳＲ的性能
物性 拉伸强度，ＭＰａ 伸长率，％ 吸水后拉伸强度，ＭＰａ 吸水膨胀后伸长率，％ 净水中膨胀率，％
指标 ≥３．５ ≥５００ ≥２．１ ≥３００ ≥１５０
（２）吸水树脂／通用橡胶共混型ＷＳＲ的特性 是：吸水速率稍慢，吸收膨胀率稍低（２０％～ １５０％），硬度较大（６０～７０），但ＷＳＲ的拉伸强度 高（８～１２ＭＰａ），吸水后拉伸性能下降小（＜ ２０％），吸水膨胀稳定性好（吸水质量损失为０～ ３％，可反复吸水２０次性能不变），适用于淡水环 境，成本低，由于国内外尚无正式产品，故市售价 不详。
２００６矩
焦书科等吸水膨胀橡胶特性及其生产技术
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吸水膨胀橡胶特性及其生产技术
焦书科。夏宇正 （北京化工大学材料科学与工程学院，北京 １０００２９）
１材料特性和应用
吸水膨胀橡胶（ＷＳＲ）是７０年代后期开发的 一种新型功能高分子材料，其特性是在保持橡胶 高弹性、耐压缩变形的同时赋予硫化胶以快速吸 水膨胀和保水性能，藉以克服橡胶发生永久变形 及水泥材料凝固时收缩，导致防水止漏不严，密封 性不好的耐久性密封问题，是各类防水止漏工程 最理想的嵌逢密封材料。是一类兼具橡胶弹性和 吸水膨胀双重功能的特种橡胶。
２产品种类和市场需求量
２．１开发概况 ＷＳＲ最早是由日本旭电化工株式会社于
１９７６年作为建筑嵌缝止水材料而开发的，其试产 品为聚氨脂（ＰＵ）型，其后陆续有住友化工、三洋 化成、朝日株式会社等３０多家公司也开始生产聚 氨脂／橡胶共混型ＷＳＲ，到１９９１年日本总产耗量 达２８０００ｔ／ａ，８０年代后联邦德国的ＩＣＩ公司也推 出了ＰＵ型ＷＳＲ。９０年代初国内对ＰＵ／橡胶共 混型均有研究，但形成试产品者只有上海长宁橡 胶制品厂和上海隧道公司两家，生产的ＰＵ型 ＷＳＲ正在建筑和地铁工程中试用。 ２．２产品种类和特性
有供应，按目前各种原料的市售价格计算，每生产
ｌｔＷＳＲ，原料成本费约１．６～１．８万元／ｔ（不包括
能耗、设备折旧、工资和管理费）。目前聚氨酯
（ＰＵ）型ＷＳＲ市售价约为３．６万元／ｔ，而丁苯和
顺丁橡胶基的ＷＳＲ，国内尚无正式产品，从而也
ห้องสมุดไป่ตู้
无参考市售价，暂按２．５万元／ｔ计，粗略估计每
生产１ｔ的利税额为０．７万元。
综合国内外文献资料和科技产品信息，依照
基础橡胶种类和产品特性，ＷＳＲ可分为：ＰＵ／橡
胶、吸水树脂／通用橡胶和吸水树脂／特种橡胶三
大类。
．
（１）ＰＵ／橡胶型的特性是：吸水速率快，吸水
膨胀倍率高（可达２５０％），适用于海水和水泥水
环境，但ＷＳＲ的强度低（＜４．２ＭＰａ），硬度小（４５
－－５５），吸水膨胀后强度降低１／３，且吸水膨胀稳
（３）吸水树脂／特种橡胶共混型ＷＳＲ的特性 是：吸水速率快，吸水膨胀倍率为１２０％，可反复 吸水膨胀，吸水膨胀后无吸水组分溶出，且其拉伸 性能基本不变。 ２．３市场需求量
目前我国正在大规模兴建地铁、隧道、水坝、 泳池及海上采油等防水环境工程，而各种建筑、地 下室和泳池等的防水止漏又是多年来未获解决的 材料难题，汽车天窗和集装箱的防水密封等也急